Слово "вуглець" добре увійшло в повсякденну мову задовго до того, як терміни "вуглецевий слід" і "викиди вуглецю" стали популярними на початку 21 століття. Слово "газований" майже напевно викликає у вашій свідомості ясні думки та відчуття, подібні до газованих рідина.
Але, незважаючи на те, як часто ви чуєте слово "вуглець" (поряд із підозріло подібними словами, як "вуглевод"), можливо, ви не зупинились, щоб розглянути глибина повсякденної присутності вуглецю та кількість способів, якими різні молекули вуглецю виявляються у буденних, але обов’язкових життєвих завданнях.
Що таке вуглець?
Вуглець - це елемент, або унікальний тип атома, на періодичній системі елементів. Він пронумерований 8 (із 118, станом на 2020 рік) на періодичній системі елементів. Це означає, що він має вісім протонів - одна риса, яка робить його унікальним. Він також має вісім нейтронів та електронів.
Вуглець, здавалося б, усюди в природі та промисловості пояснюється багатогранністю цього елемента з точки зору утворення ковалентних зв’язків. Вуглець легко зв'язується з іншими життєво важливими елементами живих істот, включаючи водень (H), кисень (O) та азот (N),
Що таке молекула?
Молекула - це будь-яка комбінація атомів, приєднаних хімічні зв’язки (ковалентний, іонний або металевий). Це найменша одиниця речовини, яка зберігає хімічні та фізичні властивості цієї речовини, незалежно від складових атомів. Наприклад, чиста вода містить поєднання атомів водню та кисню, але лише Н2O (два водню, зв’язані з одним киснем, завжди в такому співвідношенні) - це вода.
- Молекула, що складається з декількох типів елементів, є a з'єднання, наприклад, H2O або CN.
Приклади повсякденних молекул вуглецю
Горючі корисні копалини: Нафта (нафта) насправді є сумішшю різних вуглеводнів, які є довгими ланцюгами С, зв’язаними лише з молекулами Н. Коли вони спалюються, багато зв'язків C-H виділяють величезну кількість енергії. Вивільняється вуглекислий газ - це молекула, яка з’являється в багатьох контекстах людини (див. Нижче).
Окис вуглецю: CO - безбарвний газ без запаху, який при вдиханні в достатній кількості може призвести до смерті від задухи. Це робиться, конкуруючи з киснем за місця зв’язування на О2-носій гемоглобіну клітин крові і оскільки гемоглобін насправді зв'язується з CO з більшою спорідненістю, ніж з O2.
Вуглекислий газ: CO2 (O = C = O) є побічним продуктом метаболізму та дихання людини і вважається відходами. Але сміття одного - це скарб іншого, і рослини потребують СО2 виготовляти їжу, вирощувати та випускати O2 для використання аеробних організмів. Незважаючи на необхідність молекули, її роль парникового газу в кліматичних змінах не приносила CO2 багато останніх шанувальників. (Під тиском це також те, що вводить газировку в соду.)
Етанол: C2H5ОН - це тип алкоголю, що міститься в алкогольних напоях, а також відомий як етиловий спирт. Спирт - це певний тип молекули вуглецю з однією або кількома гідроксильними (-ОН) групами; іншими звичайними спиртами є ізопропанол або ізопропіловий спирт (втирання спирту) і метанол (деревний спирт).
Глюкоза: C6H12О6 це молекула вуглецю, яка в кінцевому підсумку витягується з їжі перед тим, як потрапити в клітини вашого організму. Це складова сахароза (столовий цукор), який складається з однієї молекули глюкози, приєднаної до фруктоза (фруктовий цукор) молекула. Люди, які страждають на діабет, регулярно вимірюють рівень глюкози в крові за допомогою електронного обладнання для відбору проб.
"Макроси": Три макроелементи, про які ви чуєте у тренажерному залі та в певних колах Instagram - вуглеводи ("вуглеводи"), білки і жири - всі складаються в основному з атомів вуглецю. Білок містить азот, крім атомів вуглецю, водню та кисню.